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第一部分机械通气所致肺损伤动物模型的建立
目的：建立大鼠机械通气所致肺损伤(VILI)动物模型，研究VILI病理生理改变及其可能的机制。
方法：40只雄性、健康的SD大鼠，体重在300-350g之间，随机均分成A、B、C、D四组，每组各10只。A组为空白对照组；B组为大潮气量通气1h组，潮气量(VT)＝40 ml/kg；C组为大潮气量通气2h组，潮气量(VT)＝40 ml/kg；D组为大潮气量通气4h组，潮气量(VT)＝40 ml/kg。B、C、D组通气频率均为40次/分钟。实验结束后放血处死大鼠。光学显微镜下观测各组肺组织病理改变；RT-PCR检测大鼠肺组织中巨噬细胞炎症蛋白2(MIP-2)、细胞粘附分子(ICAM-1)、TNF-a以及还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶亚单位p22phox等基因mRNA的表达水平；EMSA检测肺组织细胞NF-κB的活性，Western Blot检测肺细胞核内NF-κB p65蛋白表达水平；TUNEL法检测肺细胞的凋亡；同时检测肺湿干重比值、MPO、MDA、SOD；检测肺灌洗液中总蛋白浓度、白细胞计数、中性粒细胞计数的水平。
结果：(一)A组肺组织无明显病理改变；B组肺组织病理改变较明显，肺泡间隔增厚，肺泡腔内可见较多的炎性细胞，肺泡腔可见渗出物；C组肺组织病理改变加重，肺泡间隔增厚，肺泡腔浸润的炎性细胞明显增多，肺泡腔可见较多的渗出物，部分肺泡腔内有血性渗出液；D组肺组织病理改变明显加重，肺泡间隔明显增厚，肺泡腔中炎性细胞显著增多，肺泡腔中可见明显的血性渗出液。和A组相比，B、C、D组ALI评分均显著性增高(P<0.001)；和B组比较，C、D两组ALI评分显著性增高(P<0.01)；和C组比较，D组ALI评分显著性增高(P<0.01)。(二)和A组相比，B、C、D组湿干重(W/D)比值、MPO活性、总蛋白、白细胞计数、中性粒细胞计数、凋亡指数(AI)均显著性升高(P<0.01或0.001)；和B组相比，C、D组上述指标显著性升高(P<0.01或0.001)；和C组相比，D组上述指标值显著性升高(P<0.05或0.01或0.001)。(三)和A组相比，B、C、D组肺组织SOD值均显著性降低(P<0.05或0.01)；和B组相比，D组肺组织SOD值显著性降低(P<0.01)，而C组无显著性差别；和C组比较，D组肺组织SOD值显著性降低(P<0.05)。和A组比较，B、C、D组肺组织MDA含量显著性升高(P<0.01)；和B组比较，C组MDA含量无显著性差别，而D组显著性升高(P<0.01)；和C组比较，D组肺组织MDA含量显著性升高(P<0.01)。(四)A组MIP-2、ICAM-1、TNF-a、p22phox mRNA的表达水平较低，B、C、D组上述基因 mRNA表达水平显著增高(P<0.01)；和B组比较，C、D组上述基因 mRNA表达水平显著性增高(P<0.05或0.001)；和C组相比，D组上述基因 mRNA表达水平显著性增高(P<0.05或0.001)。(五)和A组比较，B、C、D组NF-κB的活性显著性升高(p<0.01)；和B组比较，C、D组NF-κB的活性显著性升高(p<0.01)；和C组比较，D组NF-κB的活性显著性升高(p<0.05)。和A组比较，B、C、D组p65蛋白的表达显著性升高(p<0.01)；和B组比较，C、D组p65蛋白的表达显著性升高(p<0.01)；和C组比较，D组p65蛋白的表达显著性升高(p<0.05)。
结论：大潮气量机械通气产生了明显的急性肺损伤，表现为渗透性的肺水肿、白细胞浸润、急性炎症反应、氧化应激反应的激活以及广泛的肺细胞凋亡，其程度随着通气时间的延长而加重。
第二部分机械通气所致肺损伤与肾素-血管紧张素系统的激活
目的：研究大鼠大潮气量机械通气所致肺损伤(VILI)时肾素-血管紧张素系统(RAS)的激活。
方法：本研究分成两部分。(一)24只健康雄性SD大鼠，体重在300-350g之间，随机分成B1、B2、B3、B4组(每组6只大鼠)。B1为空白对照组，不行机械通气；B2、B3、B4组分别行大潮气量机械通气(40ml/kg)，通气时间分别为1h、2h、4h。(二)24只健康雄性SD大鼠，体重在300-350g之间，随机分成C1、C2、C3、C4组(每组6只大鼠)。C1组为空白对照组，不行机械通气；C2、C3、C4组行机械通气，潮气量分别为８ml/kg、20ml/kg、40ml/kg，机械通气时间均为2h。实验结束后处死大鼠。光学显微镜下观测各组肺组织病理改变；光镜下行肺灌洗液中心粒细胞计数；化学比色法检测肺灌洗液总蛋白和肺组织中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)的水平，同时检测肺湿/干比(W/D)值；RT-PCR检测大鼠肺组织中血管紧张素原(ANG)、ANG II受体(AT1)以及血管紧张素转化酶(ACE)等基因mRNA的表达水平；Western Blot检测肺组织ACE的含量；ELISA法检测肺组织并检测肺组织中ANG II的含量。
结果：(一)B1组肺组织无明显病理改变，B2、B3、B4组出现急性炎性损伤性改变(同第一部分)，且随着通气时间的延长而逐渐加重。C1、C2组肺组织无明显病理改变，C3组出现急性炎性损伤性改变，C4急性炎性损伤性改变明显加重。和B1组相比，B2、B3、B4组ALI评分均显著性增高(P<0.001)；和B2组比较，B3、B4两组ALI评分显著性增高(P<0.01)；和B3组比较，B4组ALI评分显著性增高。和C1、C2组比较，C3、C4两组ALI评分显著性增高(P<0.01)；和C3组比较，C4组ALI评分显著性增高(P<0.01)。(二)B1组肺组织肺上皮细胞AT1受体仅有较弱的表达(免疫组化)，而B2、B3、B4组肺组织肺上皮细胞AT1受体表达显著性增多(P<0.01)，且随着通气时间的延长而显著增加(P<0.05或0.01)。C1、C2组肺组织肺上皮细胞AT1受体仅有较弱的表达，而C3、C4组AT1受体的表达水平显著性升高(P<0.01)；和C3组相比，C4组AT1受体的表达水平显著性升高(P<0.01)。
结论：大潮气量机械通气在产生急性肺损伤(VILI)的同时，导致RAS系统显著激活，肺组织血管紧张素II及其受体的表达显著增加，这可能是VILI的致病机制之一。
第三部分血管紧张素II通过激活NF-κB上调A549细胞IL-8表达
目的：研究血管紧张素II对A549细胞核转录因子NF-κB和炎性细胞因子IL-8的影响。
方法：培养A549细胞，分别用10-6mmol/L浓度的人重组血管紧张素II刺激A549细胞0、1、2、4h(按刺激时间分为D1、D2、D3、D4组)。EMSA检测A549细胞核转录因子NF-κB的活性，Western Blot检测NF-κB p65的水平，RT-PCR检测IL-8 mRNA的表达水平。
结论：血管紧张素II能显著激活A549细胞NF-κB系统并上调IL-8的表达，这可能是VILI的致病机制之一。
第四部分血管紧张素II受体阻断剂对VILI的保护作用
目的：研究血管紧张素II受体(AT1型)阻断剂洛沙坦(Losartan)对机械通气所致肺损伤(VILI)的保护作用。
方法：40只健康SD大鼠，体质量300-350g，随机均分成a、b、c、d四组，a组空白对照组，不行机械通气；b组为正常潮气量通气组：潮气量(VT)＝10 ml/kg，呼吸频率(P)＝40次/min；c组为大潮气量机械通气通气组：潮气量(VT)＝40ml/kg，呼吸频率(P)＝40次/min；d组为大潮气量机械通气通气加Losartan处理组：潮气量(VT)＝40 ml/kg，呼吸频率(P)＝40次/min，d组大鼠在实验前30min用Losartan溶液30mg/kg腹腔注射。实验结束后处死大鼠。检测各组肺组织病理改变，RT-PCR检测血管紧张素原、AT1受体mRNA的表达，ELISA法检测肺组织血管紧张素II的含量，EMSA、Western Blot检测肺组织核转录因子NF-κB的水平，TUNEL法检测肺细胞的凋亡，化学比色法检测肺组织丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活性，同时检测肺湿干重比值以及肺组织中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)的水平；对于肺灌洗液标本，具体检测肺灌洗液中总蛋白浓度、MIP-2以及白细胞计数的水平。
结论：VILI时肺组织血管紧张素II及其受体的表达显著增多，而血管紧张素II受体阻断剂Losartan能显著减轻VILI。